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板翅式换热器在燃气轮机进口冷却系统中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-17 1:11:22 * 浏览: 14
lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式热交换器在燃气轮机进气冷却系统中的应用lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp何云根,胡亚才,李立军,廖武辉,江洲书lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(1。浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州310027; 2.杭州天元电力技术有限公司,浙江杭州3100243,杭州电子科技大学,浙江杭州310018)lt,/ FONTgt,lt, / DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,Lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp摘要:在吸收式燃气轮机进气冷却系统中使用板翅式热交换器来降低燃气轮机的进口温度在高温条件下压缩机和增加燃气轮机的输出,在中国尚无先例。对于板翅式换热器,简要介绍其结构,布局和性能。通过测量的运行数据,可以比较板翅式热交换器和管式热交换器的性能。结果表明,板翅式换热器在传热系数,体积,进气阻力等方面均优于管式换热器,是一种值得发展的换热设备。随后,提出了板翅式换热器在实际应用中的一些问题和相应的处理方法。 lt,BRgt,关键字:板翅式热交换器,管式热交换器,空气冷却器lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp简介lt ,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器具有很高的传热效率,结构紧凑,轻巧牢固,适应性强与传统的管壳式换热器相比,优良的经济型换热设备具有两个显着特点,重量轻,体积小。它已广泛用于石油化工,航空航天,电子,原子能和机械。在中国,燃气轮机进气冷却系统中使用板翅式热交换器作为空气冷却器是首次。本文分析了用于燃气轮机电厂的燃气轮机进气冷却系统的板翅式换热器的性能。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式热交换器布置在原始燃气轮机进气过滤器之前。在设计过程中,将板翅式换热器的空气侧的阻力设计得较小,以减小阻力对燃气轮机输出功率的影响。板翅式热交换器的计算体积为7.02m。由于热交换器的尺寸大于燃气轮机的进气口的尺寸,为了更好地将板翅式热交换器与原始燃气轮机的进气口组合在一起,在热交换器之间增加了火炬和进气口lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp1板翅式换热器的结构和性能lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt ,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器结构的基本单元由翅片,挡板和密封件组成(见图3)。许多基本单元构成了板翅式换热器的核心。波纹状的散热片放置在两个平的挡板之间,并由侧封密封。许多单元体被堆叠并钎焊以获得错流芯。冷热流体在相邻的基本单元主体的流动通道中流动,并通过散热片和与散热片成一体的挡板进行热交换。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp燃气轮机发电厂的进气冷却系统使用板翅式热交换器来减少燃气轮机进气温度,换热器的基本单元结构是锯齿状的多孔型。空气以414t / h的质量流量从左向右流动,水以600t / h的质量流量从前向后流动。板翅式换热器的空气侧的压力为大气压,而冷冻水的入口和出口压力为分别为6 bar和2 bar,空气和水侧的电阻分别为271 Pa和4×10 Pa,空气和水侧的传热面积为232.4 m,622.4m。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp2板翅式热交换器和管式热交换器的性能比较lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp目前,家用燃气轮机进气冷却系统中的空气冷却器中有两种类型的热交换器,即板翅片。和管状的。现在比较该燃气轮机电厂和深圳某电厂的吸收式燃气轮机进气冷却系统中板翅式换热器的性能。表1是两个发电厂的热交换器的基本参数,表2和3是性能参数的比较。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp为了进行合理的比较,引入了三个评估指标。 s,V,F。其中:S =换热面积/冷却能力,V =体积/冷却能力,F =阻力/冷却能力。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,表2和表3中的nbsp:(1)板翅式热交换器的传热系数相对较高高度是管式换热器的高度的1.83倍,(2)板翅式换热器的换热面积较小,为管式换热器的77.80,(3)板翅式换热器换热器体积较小,仅为管式57.30,(4)板翅式换热器的空气侧阻力较小,为管式40.70。另外,翅片式换热器具有以下特点:(1)迎风侧的风速大于管式换热器,可以减少表面积灰的可能性,(2)通过计算,板翅式换热器热交换效率高于管式热交换器。(3)板翅式换热器设备价格为68万元/台,低于管式热交换器。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3板翅式换热器的应用问题和解决方案lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt, DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp虽然板翅式换热器在传热系数等方面有很多优势,但是由于制造材料使用铝合金,因此缺点是耐腐蚀性差和轴承压力低。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.1水侧堵塞lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp因为板翅式换热器的翅片高度都在厘米级,水侧很容易被阻塞,导致压降增加和工作能力降低。由于无法拆卸,因此清洁和维护非常困难,因此需要保证热交换器内的水质。建议使用淡水或生活用水,并在冷冻水进入热交换器之前安装高效过滤器。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.2腐蚀lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp,因为热交换器是由薄板铝制成的,一旦因腐蚀引起的内部泄漏难以修复。在燃气轮机进气冷却系统中,热交换器的热侧为大气,水侧为淡化水,其腐蚀性较小。安装在热交换器后方的蒸汽-水分离器和其他设备可以将漏水对燃气轮机压缩机叶片的影响降低到BRgt最小。同时,通过监视冷冻水流量的变化,可以发现是否存在泄漏。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp3.3 Impact lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp板翅式换热器的流速快,水侧压力高,容易造成冲击和泄漏点。为此,采取了两项措施:(1)严格控制翅片式换热器的冷水进口压力,一般压力不超过0.6MPa;(2)在翅片上使用导流板和密封件进水口和出水口减慢了排骨的冲击力。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp 3.4空气侧结垢lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt ,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp的长期运行会在风侧造成污染并影响热交换器的效率。因此,在板翅式换热器之后安装了除灰器。当热交换器的运行效率下降时,应定期进行清洁。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp4结论lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt, lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(1)板翅式换热器,传热系数高,体积小,阻力小,重量轻,价格低,lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt ,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(2)热交换器泄漏对燃气轮机压缩机叶片的影响几乎可以忽略不计,并且系统可靠可靠地运行,lt,/ FONTgt ,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(3)为避免水侧腐蚀,结垢和堵塞,对水质的要求很高, lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp(4)为了减少对水侧的影响,需要将冷冻水的入口压力设为合作已注册。对于易受冲击的零件,请采取某些加固措施或进行改道。 lt / FONTgt,lt / DIVgt,lt,DIVgt,lt / DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp通常,板翅式热交换器具有突出的优势,并且发展迅速。目前,随着性能的不断提高,应用范围也越来越广泛。通过对换热器在实际应用中的性能进行分析,发现板翅式换热器适用于吸收式燃气轮机进气冷却系统,其性能优于管式换热器。这是值得应用的热交换设备。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp参考:lt,BRgt,nbsp [1]张小松,李书宏。板翅式换热器用于空调系统排气能量回收的研究[J]。通风除尘,1998(3):4-7。 lt,BRgt,nbsp [2]凌翔,周国彦。板翅式换热器的新技术及其应用[J]。石化设备,2002,31(2):1-4。 lt,BRgt,nbsp [3]朱品冠。换热器原理与计算[M]。北京:清华大学出版社,1987:204-207。 lt,BRgt,nbsp [4]何玉萍,朱耀坤。利用进气冷却技术提高燃气轮机的输出效率和热效率[J]。浙江电力,2004(3):25-29。 lt,BRgt,nbsp [5]邓世民,高世旺。联合循环机组热性能的实验研究[J]。火力发电,1999,28(3):25-29。 lt,BRgt,nbsp [6]孔水源,孔祥伟。燃气轮机进口制冷技术[J]。燃气轮机技术,1999,12(3):33-36。 lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,/ DIVgt,lt,DIVgt,lt,FONTnbspface = Verdanagt,nbsp文章来自:中国热交换网lt,/ FONTgt,lt,/ DIVgt,